Тесты по аналитике. Тесты по аналитической химии. Учебное пособие, вгму, Витебск

• Название: Тесты по аналитической химии. Учебное пособие, вгму, Витебск
• Анкор: Тесты по аналитике
• Дата: 28.03.2021
• Размер: 1.06 Mb.
• Имя файла: Analitika_Testy.pdf
• Тип: Тесты; #188906
• страница: 9 из 13

КТТ
В данном варианте фотометрического титрования поглощает только определяемое вещество. Поэтому до точки конца титрования оптическая плотность уменьшается, вследствие снижения концентрации определяемого вещества, а после точки конца титрования светопоглощение практически не зависит от объема прибавленного титранта, потому что ни титрант, ни про- дукт реакции свет не поглощают.
58. В ходе фотометрического титрования оптическая плотность раствора вначале уменьшалась, а затем пропорционально увеличивалась; это возмож- но, если поглощает:
1. определяемое вещество;
2. титрант;
3. продукт реакции;
4. определяемое вещество и титрант.
Ответ: 4 - Кривая титрования предложенного случая фотометрическо- го титрования по результатам измерения светопоглощения титруемого рас- твора в координатах оптическая плотность (А) – объем прибавляемого тит- ранта (V
титранта
) будет иметь вид:
V
титранта, мл
A
КТТ
В данном варианте фотометрического титрования поглощают и опре- деляемое вещество и титрант. Поэтому до точки конца титрования оптиче- ская плотность уменьшается, вследствие снижения концентрации определяе- мого вещества, а после точки конца титрования светопоглощение растет по мере прибавления титранта.

135
4.2.4. Люминесцентная спектроскопия
59. Группа оптических методов анализа, основанных на явлении люминес- ценции, называется:
1. атомно-эмиссионная спектроскопия;
2. люминесцентная спектроскопия;
3. молекулярно-абсорбционная спектроскопия;
4. спектрофотометрия.
Ответ: 2 - Люминесцентной спектроскопией называют группу эмис- сионных спектроскопических методов анализа, основанных на явлении лю- минесценции. Люминесценцией (в переводе с лат. - «слабое свечение») назы- вается свечение вещества, возникающее при его возбуждении различными источниками энергии. Обычно температура люминесцирующего тела не от- личается от температуры окружающей среды, поэтому люминесценцию ино- гда называют холодным светом.
60. По длительности свечения различают следующие виды люминесценции:
1. флуоресценция;
2. фосфоресценция;
3. хемилюминесценция;
4. катодолюминесценция.
Ответ: 1,2 – В зависимости от длительности свечения различают флуоресценцию (свечение прекращается после удаления источника возбуж- дения) и фосфоресценцию – длительное свечение, т.е. свечение продолжается после удаления источника излучения. Флуоресценция и фосфоресценция – это разновидности фотолюминесценции, т.е. флуоресценция – это фотолю- минесценция с коротким послесвечением (<10
-8
с), а фосфоресценция – фо- толюминесценция с длительным послесвечением (>10
-8
с).
61. К безызлучательной потере части поглощенной энергии возбужденной молекулы относят следующие переходы:
1. флуоресценция;
2. внутренняя конверсия;
3. интеркомбинационная конверсия;
4. фосфоресценция.
Ответ: 2,3 - Когда молекула поглощает свет, она за очень короткое время (10
-15
с) переходит на какой-то колебательный и вращательный уро- вень одного из возбуждённых синглетных состояний (обычно S
1
или S
2
). Да- лее с возбуждённой молекулой могут происходить 2 типа процессов: безыз- лучательные и излучательные. Безызлучательный переход между состояния- ми, имеющими одинаковую энергию и одинаковую мультиплетность, назы- вается внутренней конверсией. Безызлучательный переход между состоя- ниями, имеющими одинаковую энергию, но разную мультиплетность назы- вается интеркомбинационной конверсией.

136 62. Излучательный переход между состояниями, имеющими одинаковую мультиплетность, называется:
1. флуоресценция;
2. внутренняя конверсия;
3. интеркомбинационная конверсия;
4. фосфоресценция.
Ответ: 1 - Флуоресценция - излучательный переход между состояния- ми, имеющими одинаковую мультиплетность. Время такого перехода по- рядка 10
-9
- 10
-6
с. Флуоресценция сложных органических молекул обуслов- лена обычно переходом с нулевого колебательного уровня возбуждённого состояния S
1
на какой-то из колебательных уровней S
0
Наиболее интенсив- ная флуоресценция обнаружена у ароматических соединений с низкоэнерге- тическими   *-переходами (сопряженные хромофоры).
63. Переход из возбужденного состояния молекулы в невозбужденное, со- провождающийся излучением энергии, имеющий самую большую длитель- ность во времени называется:
1. флуоресценция;
2. колебательная релаксация;
3. внутренняя конверсия;
4. фосфоресценция.
Ответ: 4 - Фосфоресценция - излучательный переход между состоя- ниями, имеющими разную мультиплетность. Обычно фосфоресценции соот- ветствует переход T
1
 S
0
. Излучательный переход, обуславливающий фос- форесценцию, имеет  в 10 6
раз меньшую вероятность, чем переход, опреде- ляющий флуоресценцию, поэтому фосфоресценция имеет гораздо большую длительность (в среднем 10
-3
- 10 с), чем флуоресценция (10
-9
- 10
-6
с).
64. Факторы, влияющие на интенсивность флуоресценции:
1. концентрация вещества;
2. температура;
3. рН раствора;
4. нет верного ответа.
Ответ: 1,2,3 – На интенсивность флуоресценции влияют различные факторы: природа и концентрация вещества, температура, рН раствора, дли- ны волны возбуждающего света и др. В области 10
-7
– 10
-3
моль/л обычно на- блюдается прямолинейная зависимость интенсивности флуоресценции, затем в некоторой области концентраций интенсивность флуоресценции постоянна, а затем падает (концентрационное тушение). Флуоресцентный анализ прово- дят при комнатной температуре или при низких температурах, так как с по- нижением температуры интенсивность флуоресценции повышается. В зави- симости от рН раствора одни и те же вещества могут флуоресцировать и не флуоресцировать. Например, эозиновые красители флуоресцируют в ней- тральных и щелочных средах, и не флуоресцируют в кислых растворах. Ро- даминовые красители флуоресцируют в кислых растворах.

137 65. С понижением температуры интенсивность флуоресценции:
1. повышается;
2. понижается;
3. остается неизменной;
4. нет верного ответа.
Ответ: 1 – Флуоресцентный анализ проводят при комнатной или по- ниженной температурах. С повышением температуры уменьшается вероят- ность безызлучательных переходов в молекуле, структура молекул становит- ся более жесткой. У некоторых нефлуоресцирующих при комнатной темпе- ратуре соединений наблюдается сильная флуоресценция при замораживании.
Например, малахитовый зеленый, галогениды свинца, таллия и др.
66. При увеличении концентрации флуоресцирующего вещества в растворе интенсивность флуоресценции:
1. повышается;
2. понижается;
3. остается неизменной;
4. сначала понижается, а затем повышается.
Ответ: 1 - При увеличении концентрации флуоресцирующего вещест- ва в растворе интенсивность флуоресценции, как правило, повышается. Од- нако, в области высоких концентраций (>10
-2
– 10
-1
моль/л) интенсивность флуоресценции с повышением концентрации падает (концентрационное ту- шение).
67. Закон Стокса-Ломмеля описывает:
1. независимость спектра флуоресценции от длины волны возбуждающего света;
2. смещение спектра флуоресценции в более длинноволновую область по сравнению со спектром поглощения;
3. зеркальную симметрию спектров испускания и поглощения;
4. зависимость формы спектра флуоресценции от длины волны возбуж- дающего света.
Ответ: 2 - Закон Стокса-Ломмеля гласит: «Спектр флуоресценции в целом и его максимум всегда сдвинуты в область больших длин волн (мень- ших частот) по сравнению со спектром поглощения и его максимумом». Этот закон является, по существу, законом сохранения энергии применительно к процессам люминесценции. Смещение спектра флуоресценции в область больших длин волн можно объяснить тем, что часть поглощённой молекулой энергии теряется за счёт колебательной релаксации при столкновении с дру- гими молекулами, кроме того, растворитель стабилизирует возбуждённое со- стояние и уменьшает его энергию.
68. Спектр флуоресценции по отношению к спектру поглощения всегда сме- щен:

138 1. в сторону длинных волн;
2. в сторону коротких волн;
3. на 100 нм в сторону более длинных волн;
4. смещения нет.
Ответ: 1 – Энергия квантов излучаемого света всегда меньше энергии квантов поглощаемого света. Поэтому спектр флуоресценции всегда сдвинут в сторону более длинных волн. Разница между максимумами спектров флуо- ресценции и поглощения (Стоксово смещение) зависит от химической при- роды флуоресцирующего соединения.
69. Спектры поглощения и флуоресценции, изображенные в функции частот, зеркально симметричны относительно:
1. оси ординат;
2. оси абсцисс;
3. прямой, проходящей через точку их пересечения;
4. нет верного ответа.
Ответ: 3 – В соответствии с правилом Левшина спектры поглощения и флуоресценции, изображенные в функции частот, зеркально симметричны относительно прямой, проходящей через точку их пересечения.
70. Математическое выражение, характеризующее энергетический выход флуоресценции, имеет вид:
1. п
и
Е
Е
;
2.
•
и п
Е
Е
;
3. Е
п
- Е
и
;
4. Е
и
- Е
п
Ответ: 1- Энергетический выход (В
эн
) - отношение энергии излучае- мого света к энергии поглощаемого: п
и эн
E
E
В

71. В условиях проведения флуоресцентного анализа исследуемый раствор должен быть:
1. сильно разбавленным (С10
-4
моль/л);
2. концентрированным (С10
-4
моль/л);
3. насыщен кислородом;
4. нагретым.
Ответ: 1 – Анализируемый раствор должен быть сильно разбавлен- ным, а его концентрация не должна превышать 10
-4
моль/л. При увеличении концентрации флуоресцирующего вещества в разбавленных растворах ин- тенсивность флуоресценции вначале растет пропорционально концентрации, а затем резко падает; уменьшается квантовый выход. Уменьшение интенсив-

139 ности люминесценции при увеличении концентрации раствора называется концентрационным тушением люминесценции. Пороговая концентрация ог- раничивает верхний предел диапазона определяемых концентраций. Концен- трационное тушение флуоресценции можно объяснить тем, что при увеличе- нии концентрации растворенного флуоресцирующего вещества возрастает число столкновений частиц и, как следствие, повышается вероятность безыз- лучательной потери энергии возбужденными частицами. Присутствие рас- творенного кислорода также сильно способствует тушению флуоресценции.
Температура при проведении флуориметрических определений должна быть постоянной. При повышении температуры наблюдается температурное ту- шение флуоресценции.
72. Детектирующим устройством флуориметра является:
1. фотоэлемент;
2. фотоумножитель;
3. фотопластинка;
4. нет верного ответа.
Ответ: 2 - При измерении флуоресценции имеют дело со слабым из- лучением, поэтому в качестве детектора используют не фотоэлементы, как в спектрофотометрии, а фотоумножители.
73. Исследуемый раствор хинина имеет интенсивность флуоресценции 100 единиц, а стандартный раствор его (1,0 мкг/мл) - 50 единиц. Концентрация хинина в исследуемом растворе равна:
1. 1,0 мкг/мл;
2. 2,0 мкг/мл;
3. 4,0 мкг/мл;
4. 5,0 мкг/мл.
Ответ: 2 - Для определения концентрации хинина использован метод одного стандартного раствора. Расчёт концентрации исследуемого раствора можно провести следующим образом: мл
/
мкг
0
,
2 50
мл
/
мкг
0
,
1 100
I
c
I
c c
c
I
I
ст ст х
х ст х
ст x







74. Различают следующие виды флуоресцентного анализа:
1. прямой;
2. обратный;
3. косвенный;
4. заместителя.
Ответ: 1,3 – Определение концентрации вещества в растворе по зави- симости интенсивности флуоресценции раствора от количества вещества от- носится к прямому флуориметрическому анализу. Так определяют количест- во хинина, витамина В
1
. Количество цинка в растворе можно определить по гашению флуоресценции раствора родамина С. Расчет количества вещества

140 проводят по градуировочному графику или по стандартному раствору. В кос- венном флуоресцентном анализе используют флуоресцентные индикаторы.
Например, в кислотно-основном титровании применяют люминол, который имеет синюю флуоресценцию при рН>7.
75. Флуоресцентный анализ используется на практике для:
1. обнаружения веществ;
2. количественного определения веществ;
3. разделения веществ;
4. пробоподготовки.
Ответ: 1, 2 - Флуоресцентный анализ используют для обнаружения и количественного определения веществ. В качественном анализе чаще всего используется способность вещества флуоресцировать тем или иным цветом.
В количественном анализе (флуориметрия) используют зависимость интен- сивности флуоресценции от концентрации флуоресцирующего вещества ли- бо зависимость уменьшения интенсивности флуоресценции от концентрации вещества (тушителя), концентрацию которого необходимо определить.
4.2.5. ИК-спектроскопия
76. Область инфракрасного излучения с длинами волн от 2500 до 50000 нм называется:
1. ближняя;
2. средняя;
3. дальняя;
4. функциональная.
Ответ: 2 - К инфракрасному относят электромагнитное излучение с длинами волн примерно от 800 нм (0,8 мкм) до 10 3
мкм. В диапазоне от 800 до 2500 нм находится ближняя область, от 2500 до 50000 нм – средняя об- ласть, от 50000 до 1000000 нм – дальняя область. С точки зрения использова- ния в анализе наиболее полезной является средняя область ИК-диапазона.
77. Область ИК-спектра от 4000 до 1350 см
-1
называется:
1. область «прозрачности»;
2. область «отпечатков пальцев»;
3. область двойной связи;
4. область функциональных групп.
Ответ: 4 – Область ИК-спектра в диапазоне от 4000 до 1350 см
-1
назы- вается областью функциональных групп. Отсутствие полос поглощения в данной области, связанных с какой либо функциональной группой, может служить доказательством отсутствия данной группы в молекуле.
78. Каждое вещество имеет свой индивидуальный характер колебаний в сле- дующей области ИК-спектра:
1. область «прозрачности»;

141 2. область «отпечатков пальцев»;
3. область двойной связи;
4. область функциональных групп.
Ответ: 2 – Область ИК спектра от 1350 до 750 см
-1
называется обла- стью «отпечатков пальцев». Поглощение в этой области может иметь слож- ный вид, причём отдельные полосы очень трудно отнести к определённому колебанию. Каждое вещество (в том числе и стереоизомеры) имеет в области
«отпечатков пальцев» свой индивидуальный характер колебаний.
79. В качестве источника возбуждения для ИК-спектроскопии в средней об- ласти спектра используют:
1. ртутный дуговой источник высокого давления;
2. вольфрамовая лампа накаливания;
3. глобар;
4. нет верного ответа.
Ответ: 3 – В качестве источников для средней ИК-области (от 2500 до
50000 нм) наиболее часто используют стержни из карбида кремния («глоба- ры»), нагреваемые электрическим током приблизительно до 1100° С. По энерге- тическим характеристикам (распределению энергии) такой источник возбужде- ния относят к абсолютно черным излучателям.
80. В качестве детектора для работы в дальней ИК-области используют:
1. болометр;
2. пироэлектрический детектор;
3. фотонный детектор;
4. фотодиод.
Ответ: 1 – Детекторами ИК-излучения могут служить термопара, бо- лометр, пневмодетектор, фотонный детектор и др. Для работы в дальней ИК- области наибольшей чувствительностью обладают германиевые болометры.
Они представляют собой терморезисторы, характеризующиеся значительной зависимостью сопротивления от температуры. Однако для устранения шумов изменения температуры следует измерять при 1,5 К, и для охлаждения этих детекторов используют жидкий гелий.
81. Исследуемый образец в кювете помещают перед монохроматором в при- боре:
1. атомно-абсорбционный спектрометр;
2. фотоэлектроколориметр;
3. спектрофотометр;
4. ИК-спектрометр.
Ответ: 4 – Главным отличием ИК-спектрометра от других видов спек- трометров является то, что образец в кювете помещают перед монохромато- ром. В ИК-спектрометрах применяется двухлучевая схема: поток ИК- излучения расщепляется с помощью специального зеркала на два одинако- вых потока, один из которых проходит через рабочую кювету, а второй явля-

142 ется потоком сравнения. В ИК-спектрометрах монохроматор расположен не перед кюветой, а после неё, для того чтобы уменьшить рассеяние ИК- излучения. Потоки излучения с помощью вращающегося сегментарного зер- кала (прерывателя, модулятора) попеременно направляются то на рабочую кювету, то на кювету сравнения.
82. Кюветы для ИК-спектроскопии изготавливают из:
1. KCl;
2. NaBr;
3. стекла;
4. кварца.
Ответ: 1,2 – Кювета для ИК-спектроскопии состоит из двух пластинок
(окон), изготовленных из галогенидов щелочных или щелочноземельных ме- таллов, с тефлоновой прокладкой между ними, задающей толщину погло- щающего слоя (0,01 – 1 мм). Для работы в среднем ИК-диапазоне использу- ют окна, изготовленные из KCl и NaBr, а в дальнем ИК-диапазоне – окна из
CsBr или полиэтилена.
83. В ИК-спектроскопии используют следующие растворители:
1. вода;
2. хлороформ;
3. ацетонитрил;
4. этанол.
Ответ: 2,3 – В качестве растворителей для ИК-спектроскопии исполь- зуют не содержащие воду жидкости, прозрачные в тех областях спектра, где ожидается появление спектральных полос. Вода и содержащие воду жидко- сти не используются как растворители, потому что растворяют кюветы, изго- товленные из галогенидов щелочных и щелочноземельных металлов. Наибо- лее часто в ИК-спектроскопии используют в качестве растворителей бензол, хлороформ, тетрахлорметан, тетрахлорэтилен, ацетонитрил, диоксан.
84. Совпадение ИК-спектра исследуемого вещества со спектральной кривой эталона свидетельствует о:
1. различии двух веществ;
2. идентичности двух веществ;
3. загрязнении исследуемого вещества;
4. наличии изомеров.
Ответ: 2 – При идентификации вещества снимают спектр исследуе- мого вещества, оценивают интенсивность частоты полос пропускания или поглощения в максимумах (или минимумах) на спектрах в координатах Т —
 

. Полученные данные сравнивают с табличными, пользуясь атласами спектров и учитывая возможные сдвиги полос. Важнейшим требованием яв- ляется идентичность условий регистрации спектров исследуемого и эталон- ного образцов. Имеются многочисленные атласы ИК-спектров для различных классов соединений, информационно-поисковые системы, помогающие най-

143 ти нужный спектр в атласе, представленном в электронном виде. Совпадение спектральной кривой исследуемого вещества со спектральной кривой этало- на свидетельствует об идентичности двух веществ. Отсутствие в спектре ис- следуемого вещества полос, наблюдаемых в спектре образца сравнения, од- нозначно указывает на то, что вещества различны. Присутствие в спектре ис- следуемого вещества большего числа полос по сравнению со спектром эта- лона может быть объяснено как загрязнением исследуемого вещества, так и различием обоих веществ.
85. Если в методе ИК-спектроскопии использовать в качестве раствора срав- нения основное вещество исследуемого раствора, то в результате регистри- руется спектр:
1. примеси;
2. основного вещества;
3. скелета молекулы в целом;
4. нет верного ответа.
Ответ: 1 – Если в канал сравнения ИК-спектрометра поместить кюве- ту регулируемой толщины с основным веществом и, плавно меняя толщину кюветы, полностью скомпенсировать поглощение основного вещества, то
ИК-спектрометр будет регистрировать только спектр примеси. Идентифици- ровать примесь можно пользуясь атласом ИК-спектров.
86. Метод ИК-спектроскопии используется для:
1. обнаружения веществ;
2. количественного анализа;
3. определения примесей;
4. нет верного ответа.
Ответ: 1,2,3 – ИК-спектроскопия используется преимущественно для установления строения и идентификации органических (реже неорганиче- ских) соединений, в том числе и лекарственных веществ. С помощью колеба- тельных спектров можно проводить качественный анализ смесей веществ не- известного или частично известного состава, а также определять примеси и даже идентифицировать изомеры. В количественном анализе ИК- спектроскопия используется значительно реже, чем спектроскопия в УФ- и видимой области. Это связано с тем, что чувствительность данного метода анализа существенно ниже, а воспроизводимость хуже. Количественный ана- лиз, как и в других абсорбционных спектроскопических методах, основан на законе Бугера-Ламберта-Бера.

144